聚苯乙烯负载聚酰胺-胺型螯合树脂对Hg2+的吸附分离性能

以聚苯乙烯负载聚酰胺-胺型螯合树脂为吸附剂,确定了金属离子溶液的pH值及流速;洗脱液的流速.浓度及酸度等最佳柱实验条件,测定了以Na 、Mg2 、Ca2 、Ba2 、Ni2 、Cd2 ,Pb2 、Cu2 、Zn2 等金属离子作为干扰离子时谊吸附荆对Hg2 的回收率.实验结果表明,该树脂对Hg2 具有较高的吸附选择性,从二元金属离子混合液中对Hg2 的回收率达到85.3%以上.     

环丙沙星分子印迹聚合物的制备及其吸附特性的研究

以环丙沙星(CIP)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TRIM)为交联剂,进行热聚合.通过对于功能单体和交联剂的用量对分子印迹聚合物吸附性能的影响的研究,得到最佳的聚合配比为n(CIP):n(MMA):n(TRJM)=1:6:16,并以此配比制得了对环丙沙星具有特异选择性吸附的分子印迹聚合物.通过静态平衡结合法研究了模板聚合物的结合动力学以及该聚合物的结合能力和选择特性,通过Scatchard分析法研究了印迹聚合物对模板分子的结合特性.结果表明,该印迹聚合物具有良好的吸附能力和吸附选择性,静态吸附分配系数KD为41.64,分离因子α为1.62;该印迹聚合物中形成了2类不同的结合位点,经计算它们的离解常数分别为Kd1=5.249×10-5mol·L-1,Kd2=2.237×10-3mol·L-1.     

单分子链胶束的胶束化行为与相关新概念的提出

采用水溶液均聚合方法,制备了阳离子型表面活性单体（2-丙烯酰胺基）乙基十四烷基二甲基溴化铵（AMC14AB）的均聚物,使用荧光探针法、表面张力测定及电导测定法,重点考察了均聚物P（AMC14AB）在水溶液中的胶束化行为与表面吸附现象．在水溶液中,均聚物P（AMC14AB）呈现单分子链胶束的聚集形态,具有零临界胶束浓度（CMC=0）,从开始加入P（AMC14AB）起,水溶液中随即产生单分子链胶束,不存在Krafft温度．P（AMC14AB）在溶液表面也发生表面吸附,使水的表面张力下降,即P（AMC14AB）也具有表面活性;随着浓度增大,表面吸附量增大,水的表面张力持续下降;当表面吸附达到饱和时,表面张力一浓度曲线上出现突变点,该点应该定义为饱和的表面吸附浓度（SSAC）,而不应该再称为临界胶束浓度．P（AMC14AB）单分子链胶束溶液对疏水有机物（甲苯）的增溶情况,明显不同于普通小分子表面活性剂十六烷基二甲基溴化铵（CTAB）的多分子胶束溶液,甲苯增溶量-P（AMC14AB）浓度的关系曲线上无突变点,而且对甲苯的增溶能力高于CTAB的多分子胶束溶液．     

高度有序介孔氧化硅材料SBA-15：高浓度氨基官能化及氨基及氨基团的可利用性

采用简单的方法合成高浓度氨基修饰的高度有序氧化硅材料并深入研究氨基官能化材料的孔结构以及氨基的存在状态和可利用性。结果表明,氨基基团共价连接到SBA-15的孔表面,即使初始合成体系中的APTES（氨丙基三乙氧基硅烷）浓度高达30mol%时材料依然保持高度的有序性。合成体系中APTES浓度为20％的样品还保持良好的介孔结构,比表面积为680 m²·g^-1,孔容为0.89 cm³·g^-1,此介孔结构中的氨基官能团对镍离子表现出很强的亲和力,Ni²⁺的吸附量高达1.88 mmol·g^-1,相比之下未官能化的SBA-15对Ni²⁺没有吸附作用。当初始合成体系中APTES的浓度进一步增大到30％时,修饰到介孔氧化硅材料的氨基含量也随之增大,但由于材料的孔隙度急剧降低,这些氨基的可利用性也降低。     

苯与丙烯在MCM-22型分子筛内吸附行为的Monte Carlo研究

采用巨正则统计系综Monte Carlo模拟方法研究了不同温度、不同吸附方式下纯硅MCM-22型分子筛ITQ-1上苯与丙烯分子的吸附行为. 分子筛内吸附质粒子云分布模拟结果显示, 苯和丙烯主要吸附在超笼和十元环孔道内, 其中丙烯分子几乎充满了孔道内部大部分区域, 在链接超笼之间的十元环窗口也充满了丙烯分子, 而苯分子在超笼内和十元环孔道内的吸附却较为分散、均匀. 丙烯与分子筛之间相互作用能高于苯与分子筛之间的相互作用能, 使苯分子吸附相对丙烯分子更为稳定. 温度变化对分子筛上丙烯吸附远大于对苯吸附的影响, 100 kPa时温度由298 K升高至443 K导致丙烯分子吸附量迅速减少, 而对苯分子却没有显著的影响. ITQ-1分子筛上存在苯和丙烯分子的竞争吸附, 使两者吸附相互作用能最可几分布朝着折中方向移动. 苯与丙烯在分子筛内吸附等温线的模拟结果表明, 在温度较高、压力较低时, 丙烯的吸附量小于苯的吸附量.     

靛红在碳糊电极上的阴极吸附伏安法研究

利用极谱分析仪,在0.40 mol/L的HAc-NaAc(pH 6.0)缓冲液中,发现靛红在碳糊电极(CPE)上有一灵敏的吸附伏安还原峰,峰电位为-0.44 V(vs.SCE)。该还原峰的二阶导数峰电流与靛红的浓度在4.0×10-8~1.0×10-7mol/L(富集90 s)范围内成良好的线性关系,相关系数为0.9954,检出限为8.0×10-9mol/L(S/N=3,富集110 s)。探讨了靛红在碳糊电极上的伏安性质和电极反应机理,并且成功应用于中草药青黛中靛红含量的测定。     

基于PEI的亚氨乙酸型复合螯合吸附材料IAA-PEI-SiO2的制备及其螯合吸附特性

以偶联剂γ-氯丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)以偶合接枝的方式,接枝于微米级硅胶微粒表面,制得接枝微粒PEI-SiO2,然后以氯乙酸为试剂,通过亲核取代反应将亚氨乙酸(IAA)基团键合于硅胶微粒表面,形成了具有多齿配基的亚氨乙酸型螯合微粒IAA-PEI-SiO2。重点研究了螯合微粒IAA-PEI-SiO2的制备过程,初步探讨了其对重金属离子及稀土离子的螯合吸附特性。研究结果表明:接枝微粒PEI-SiO2与氯乙酸之间的亲核取代反应遵循SN2反应历程;反应温度较高或缚酸剂用量过多时,会促进氯乙酸的水解,减缓亲核取代反应,使亚氨乙酸的键合率下降;适宜的反应温度为60℃,适宜的缚酸剂NaHCO3用量是使体系中NaHCO3与氯乙酸物质的量之比为1∶1。与接枝微粒PEI-SiO2相比,螯合微粒IAA-PEI-SiO2对Cu2+及Eu3+的吸附容量大幅度提升,显示出强螯合吸附特性。     

基于秸秆模板法制备多孔纳米钛酸锶钡及其对重金属的吸附性能

以高粱秸秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备了纳米钛酸锶钡多孔吸附剂(SPBST),以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)进行表征.考察了该多孔吸附剂对水中重金属铅、镉和锌的吸附富集性能,探讨了煅烧温度对吸附剂形貌和吸附性能的影响.并以镉离子为例,系统地研究了吸附热力学和动力学.结果表明,各煅烧温度下合成的多孔材料均由钙钛矿结构的纳米钛酸锶钡组成,晶体粒径均不大于20nm,多孔吸附剂对水中铅、镉和锌均有较强的吸附能力,吸附性能与材料的煅烧合成温度和介质的pH值以及吸附时间有关.煅烧温度过高,纳米钛酸锶钡晶体团聚严重,吸附能力降低;温度过低,材料松散易碎,不利于重复使用,750℃煅烧6h合成的材料性能最好.当介质的pH值为5～8时,吸附70min,对铅、镉和锌的静态吸附容量分别为191.51,19.00和19.97mg?g―1.其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型和HO准二级动力学方程式,吸附过程焓变(?H)为35.905kJ?mol-1,各温度下的自由能变(?G)均小于零,熵变(?S)均为正值,吸附过程的活化能(Ea)为62.430kJ?mol-1.该吸附过程是自发的吸热物理过程.被吸附的金属离子均可用1mol?L-1的硝酸完全洗脱回收.对铅、镉和锌的富集因子均超过200.将其应用于水中痕量铅、镉和锌的吸附富集和原子吸收测定,回收率分别为90.3%～103.4%,91.5%～103.2%和94.35%～101.1%.     

Langmuir-Hinshelwood 动力学的有效实验条件

 使用 Langmuir-Hinshelwood (L-H) 动力学的学者大部分未注意到该动力学包含了所有吸附物种采用拟稳态假设的隐含条件, 因而他们通常忽视了确认实验条件是否允许采用拟稳态假设. 然而, 对于大部分气固催化反应, 拟稳态假设的成立需基于催化活性位浓度很小的前提. 对于催化活性位浓度高的反应体系, 其覆盖度较高的吸附物种不满足拟稳态假设. 因此, 在这种情况下通过实验测定的动力学常数没有物理意义, 而仅为该实验条件下的数学回归参数. 本文将活性位浓度小于最高反应气浓度的十分之一视为拟稳态假设成立的充分条件, 通过估算发现许多催化剂并不满足该条件.     

高硅 Na-ZSM-5 分子筛表面 NO 的常温吸附-氧化机理

 采用程序升温表面反应 (TPSR) 和原位漫反射红外光谱 (DRIFTS) 等手段研究了常温下 NO 和 O₂ 在高硅 Na-ZSM-5 分子筛上吸附-氧化反应机理. 结果表明, Na-ZSM-5 分子筛上 NO 的催化氧化过程中伴随着显著的 NO₂ 物理吸附, 表现为 NO 氧化和 NO₂ 吸附间的动态平衡. Na-ZSM-5 分子筛表面 NO_x 吸附物种的 TPSR 和原位 DRIFTS 表征表明, 化学吸附的 NO 和气相中的 O₂  在 Na-ZSM-5 表面反应生成吸附态的 NO₃, 并继续与 NO 作用生成弱吸附的 NO₂  和 N₂ O₄, 它们吸附饱和后释放出来; 其中, 强吸附的 NO₃ 在 NO 氧化过程中起到了反应中间体的作用, 同时也促进了 NO 的吸附.